[發明專利]一種長大隧道快速施工工藝

有效

• 申請號: 201310451652.2
• 申請日: 2013-09-28
• 公開（公告）號: CN103470267A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 邵懷全;苗文懷;祝建周;雷耀軍;袁昌生;李玉潔;萬承茂;田育虎;仲維玲;傅旋;王群英;高功林;雷青川;戴奇林;黨瑩
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團第二工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21F1/00;E21F16/02;E21D9/12;E21D11/10;E21D11/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種長大隧道快速施工工藝，所施工隧道為洞身處于巖層中的山嶺隧道，所施工隧道的長度大于5km且其開挖斷面大于100m²；所施工隧道由前至后分為多個施工段，所述施工段為圍巖穩固段或圍巖軟弱段，所述圍巖穩固段的圍巖級別為Ⅲ級以上，所述圍巖軟弱段的圍巖級別為Ⅴ級或Ⅳ級，其中所有圍巖穩固段的總長度占所施工隧道總長度的80%以上，其特征在于：所施工隧道的進出口同時開工且分別從進出口進行相向施工；

實際施工時，由進口至出口方向的隧道施工方法與由出口至進口的隧道施工方法相同且均由后至前對各施工段分別進行施工，施工過程如下：

步驟一、初始施工段開挖施工，過程如下：

步驟101、超前地質預報并確定當前施工段的開挖施工方法：開挖之前，通過超前地質預報系統對當前施工段的圍巖級別進行判定：當判定出當前施工段的圍巖級別為Ⅲ級以上時，采用全斷面開挖法進行開挖施工；當判定出當前施工段的圍巖級別為Ⅳ級時，采用臺階法進行開挖施工；當判定出當前施工段的圍巖級別為Ⅴ級時，采用三臺階七步開挖法進行開挖施工；

步驟102、當前施工段開挖施工及初期支護；按照步驟101中所確定的開挖施工方法，對當前施工段進行開挖施工，且開挖過程中同步對開挖完成的隧道洞（1）進行初期支護；

步驟二、下一個施工段開挖施工：按照步驟101和步驟102中所述的方法，對下一個施工段進行開挖施工；

步驟三、多次重復步驟二，直至所施工隧道貫通；

步驟一至步驟三中進行隧道施工過程中，及時對發現的滲水區域進行引排水處理，并由前至后同步對開挖完成的隧道洞（1）進行二次襯砌施工；二次襯砌施工過程中，在步驟一至步驟三中施工完成的初期支護結構與二次襯砌結構之間鋪裝一層防水層；

步驟一至步驟三中進行隧道施工過程中，采用混合式通風系統進行通風，所述混合式通風系統包括隧道開挖之前布設于隧道洞口處的軸流式通風機（2）和隧道開挖施工過程中由后至前布設于開挖完成的隧道洞（1）內的多個射流風機（3），多個所述射流風機（3）沿所施工隧道的延伸方向由后至前進行布設；多個所述射流風機（3）中位于最后側的射流風機（3）為后側風機，所述后側風機與所述隧道洞口之間的距離為d1，前后相鄰兩個所述射流風機（3）之間的距離均為d2，其中d1=800m～900m，d2=750m～850m；所述隧道洞口為所施工隧道的進口或出口；

步驟一至步驟三中進行隧道施工過程中，當掌子面（5）距離所述隧道洞口的距離小于d1時，采用軸流式通風機（2）進行壓入式通風；待掌子面（5）距離所述隧道洞口的距離大于d1后，采用軸流式通風機（2）進行壓入式通風的同時，還需每隔d2布置一個持續向隧道洞（1）外側吹風的射流風機（3）；

步驟102中采用全斷面開挖法對所述圍巖穩固段進行開挖施工時，采用光面爆破法進行掘進施工，且每天完成兩個循環進尺的掘進施工過程，每個循環進尺為2.5m～3.5m；實際施工時，每一循環進尺的施工過程如下：

步驟Ⅰ、鉆孔前準備工作：將鉆孔設備向前移至當前掌子面（5），并對開挖輪廓線進行測量放線；

步驟Ⅱ、鉆爆：先采用鉆孔設備在當前掌子面（5）上鉆取炮孔，再在已鉆取炮孔內裝藥，裝藥完成后起爆進行爆破；

步驟Ⅲ、通風：爆破完成后，采用所述混合式通風系統進行通風；

步驟Ⅳ、出碴：采用多輛運碴車將步驟Ⅱ中爆破后產生的碴石運送至隧道洞（1）外；

步驟Ⅴ：初期支護；

步驟Ⅳ中出碴完成后，返回步驟Ⅰ，進行下一個循環進尺的鉆孔前準備工作；其中，步驟Ⅱ中起爆時至下一個循環進尺的鉆孔前準備工作完成后的時間不超過6小時；

步驟Ⅳ中出碴完成后且步驟Ⅱ中進行進行下一個循環進尺的鉆爆之前，還需對上一個循環進尺所開挖的隧道洞（1）進行初期支護。

2.按照權利要求1所述的一種長大隧道快速施工工藝，其特征在于：所述圍巖穩固段的圍巖級別為Ⅱ級或Ⅲ級；步驟102中對所述圍巖穩固段進行初期支護時，所采用的初期支護方法為錨網噴聯合支護方法；對所述圍巖軟弱段進行初期支護時，所采用的初期支護方法為鋼拱架與錨網噴聯合支護方法相結合的支護方法。